Abstract
In Network-on-Chip (NoC), topology is one of the most important design choices that determine performance and power consumption. Mesh, being the most popular NoC topology for many researches and products, is mainly tailored towards high throughput. However, many researches show that NoCs rarely operate under heavy load and that latency is often much more critical in practice. In this paper, we show that by adding a small tree network to assist the baseline mesh network, the zero-load latency can be greatly reduced while still maintaining the high throughput. For the management of the hybrid network, we propose a novel algorithm to steer each packet to different networks based on hop-count gain and contention monitoring. Experimental results show improvement on not only synthetic traffic but also real application workloads
چکیده
در شبکه بر روی تراشه (Network On Chip – NOC)، توپولوژی یکی از مهم ترین اجزای طراحی ست که عملکرد و قدرت مصرف را تعیین می کند. ساختار Mesh یکی از مشهورترین توپولوژی های شبکه روی تراشه NOC برای بسیاری از تحقیقات است و به کار گیری آن به طور عمده موجب توان بالای عملیاتی در طراحی شده است. با این حال، بسیاری از تحقیقات نشان می دهد NOC به ندرت تحت بار سنگین عملیات انجام می دهد و این تاخیر در عمل بسیار حائز اهمیت است. در این مقاله نشان می دهیم که با اضافه کردن یک شبکه ی درختی کوچک برای ورود به مطالعه در مورد شبکه mesh، زمان تاخیر صفر (zero-load) می تواند تا حد زیادی کاهش یابد؛ در حالیکه هنوز از توان بالای مصرفی حمایت می کند. برای مدیریت شبکه ی هایبرید (ترکیبی)، ما یک الگوریتم جدید برای هدایت هر بسته به شبکه های مختلف بر اساس افزایش hop-count و نظارت بر درگیری ها پیشنهاد داده ایم. نتایج تجربی، پیشرفت و بهبود را نه تنها در ترافیک مصنوعی(ترکیبی) بلکه در حجم کاری برنامه های کاربردی واقعی نیز نشان می دهد.
1- مقدمه
تحقیقات بسیاری در مورد NOC صورت پذیرفته و اهمیت موضوع بسیار زیاد است. در حال حاضر دانش در زمینه ی NOC در بسسیاری از جنبه ها دارای اهمیت است و در حال حاضر بسیاری از تحقیقات و محصولات تجاری NOC را به عنوان ستون فقرات ارتباطات خود قرار داده اند. برای مثال Intel SCC یک نمونه ی تحقیقاتی اولیه از معماری چند هسته ای بر اساس شبکه mesh است. همچنین بسیاری از شرکت ها برای محصولات تجاری خود به یکپارچه سازی NOC بر اساس معماری NOC خود و یا ترکیب ابزار تجاری می پردازند...